Isi
- Sirkuit Oscillator Sederhana - sebuah Oscillator LC
- Membuat Komponen untuk Oscillator DIY
- Siap, Tetapkan, Berosilasi
- Penggunaan untuk Osilator Capacitor
Dalam fisika, osilator adalah perangkat apa pun yang terus-menerus mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Pendulum adalah contoh sederhana. Ketika di bagian atas ayunannya, semua energinya adalah energi potensial, sementara di bagian bawah, ketika bergerak dengan kecepatan maksimum, ia hanya memiliki energi kinetik. Jika Anda membuat grafik hubungan potensial dengan energi kinetik melalui gelombang, Anda akan mendapatkan bentuk gelombang berulang. Pergerakan pendulum bersifat kontinu, sehingga gelombangnya akan menjadi gelombang sinus murni. Energi potensial yang memulai proses siklus dipasok oleh pekerjaan yang Anda lakukan untuk mengangkat pendulum. Setelah Anda melepaskannya, pendulum akan terombang-ambing selamanya jika itu bukan karena gaya gesekan udara yang menahan gerakannya.
Ini adalah prinsip di balik osilator elektronik yang beresonansi. Tegangan yang disuplai oleh sumber daya DC, seperti baterai, analog dengan pekerjaan yang Anda lakukan ketika Anda mengangkat pendulum, dan arus listrik dilepaskan, yang mengalir dari sumber daya, siklus antara kapasitor dan kumparan induktif. Jenis rangkaian ini dikenal sebagai osilator LC, di mana L menunjukkan kumparan induksi dan C menunjukkan kapasitor. Ini bukan satu-satunya jenis osilator, tetapi merupakan osilator DIY yang dapat Anda buat tanpa perlu menyolder komponen elektronik ke papan sirkuit.
Sirkuit Oscillator Sederhana - sebuah Oscillator LC
Osilator LC tipikal terdiri dari kapasitor dan kumparan induktif yang dipasangkan secara paralel dan terhubung ke sumber daya DC. Daya mengalir ke kapasitor, yang merupakan perangkat elektronik yang terdiri dari dua pelat yang dipisahkan oleh bahan isolasi yang dikenal sebagai dielektrik. Plat input mengisi ke nilai maksimumnya, dan ketika mencapai muatan penuh, arus mengalir melintasi isolasi ke plat lainnya dan berlanjut ke koil. Arus yang mengalir melalui koil kemudian menginduksi medan magnet pada inti induktor.
Ketika kapasitor telah sepenuhnya habis dan arus berhenti mengalir, medan magnet di inti induktor mulai menghilang, yang menghasilkan arus induktif yang mengalir dalam arah yang berlawanan kembali ke pelat keluaran kapasitor. Piring itu sekarang mengisi ke nilai maksimum dan melepaskan, ing arus dalam arah yang berlawanan kembali ke kumparan induktor. Proses ini akan berlanjut selamanya jika bukan karena hambatan listrik dan kebocoran dari kapasitor. Jika Anda membuat grafik aliran saat ini, Anda akan mendapatkan bentuk gelombang yang secara bertahap berubah menjadi garis horizontal pada sumbu x.
Membuat Komponen untuk Oscillator DIY
Anda dapat membuat komponen yang Anda butuhkan untuk rangkaian osilator DIY menggunakan bahan di sekitar rumah. Mulailah dengan kapasitor. Buka gulungan selembar bungkus plastik sekitar 3 kaki, dan kemudian letakkan selembar aluminium foil di atasnya yang tidak cukup lebar atau panjang. Tutupi ini dengan selembar plastik lain yang identik dengan yang pertama, dan kemudian letakkan selembar kertas kedua, identik dengan selembar kertas pertama, di atas itu. Foil adalah bahan penghantar yang menyimpan muatan, dan plastik adalah bahan dielektrik yang analog dengan pelat isolasi dalam kapasitor standar. Rekatkan panjang kawat tembaga 18 gauge ke setiap lembar kertas timah, lalu gulung semuanya menjadi bentuk cerutu dan bungkus pita di sekelilingnya untuk menahannya.
Untuk membuat kumparan induktif, gunakan baut baja besar, seperti baut carriage 1 / 2- atau 3/4 inci, untuk inti. Bungkus kawat berukuran 18 atau 20 di sekitarnya beberapa ratus kali - semakin sering Anda membungkus kabel, semakin banyak tegangan yang dihasilkan oleh koil. Bungkus kawat berlapis-lapis dan biarkan kedua ujung kawat bebas untuk membuat koneksi.
Anda akan membutuhkan sumber daya DC. Anda dapat menggunakan baterai 9 volt tunggal. Anda juga perlu sesuatu untuk menguji sirkuit. Anda bisa menggunakan multimeter, tetapi bohlam LED lebih mudah (dan lebih dramatis).
Siap, Tetapkan, Berosilasi
Untuk memulai, Anda perlu menghubungkan kapasitor dan induktor secara paralel. Lakukan ini dengan memutar satu kabel dari induktor ke salah satu kabel kapasitor dan kemudian memutar dua kabel lainnya bersamaan. Polaritas tidak penting, jadi tidak masalah kabel mana yang Anda pilih.
Selanjutnya, Anda perlu mengisi kapasitor. Lakukan ini dengan sepasang kabel yang memiliki klip buaya di kedua ujungnya atau dapatkan klip baterai yang sesuai dengan bagian atas baterai 9 volt. Jepit satu ujung kabel ke satu pasang kabel yang dipilin bersama dan ujung lainnya ke salah satu terminal baterai bebas, kemudian gunakan kabel lainnya untuk menghubungkan pasangan kabel lainnya ke terminal baterai lainnya.
Mungkin butuh 5 atau 10 menit untuk kapasitor untuk mengisi dan sirkuit untuk mulai berosilasi. Setelah waktu ini berlalu, lepaskan satu kabel dari baterai dan jepit ke salah satu kabel pada LED, kemudian lepaskan kabel dari kabel lain dan jepit ke kabel lainnya. Segera setelah Anda menyelesaikan sirkuit, LED akan mulai berkedip. Itulah tanda bahwa osilator berfungsi. Biarkan sirkuit tersambung untuk melihat berapa lama LED terus berkedip.
Penggunaan untuk Osilator Capacitor
Osilator yang dapat Anda buat dengan kapasitor pembungkus foil dan induktor baut carriage adalah contoh sirkuit tangki LC atau osilator tala. Ini jenis osilator yang digunakan untuk ing dan menerima sinyal radio, menghasilkan gelombang radio dan frekuensi pencampuran. Osilator kapasitor penting lainnya adalah yang menggunakan kapasitor dan resistor untuk mengubah sinyal input DC menjadi sinyal AC yang berdenyut. Osilator jenis ini dikenal sebagai osilator RC (resistor / kapasitor), dan biasanya memasukkan satu atau lebih transistor ke dalam desainnya.
Osilator RC memiliki banyak kegunaan. Ada satu di setiap inverter, yang merupakan mesin yang mengubah arus DC ke arus AC rumah. Inverter adalah komponen penting dari setiap sistem listrik fotovoltaik. Selain itu, osilator RC sering digunakan dalam peralatan suara. Synthesizer menggunakan osilator RC untuk menghasilkan suara yang mereka buat.
Tidak mudah untuk membangun osilator RC dengan bahan yang ditemukan. Untuk membuatnya, Anda biasanya harus bekerja dengan komponen sirkuit, papan sirkuit, dan setrika yang sebenarnya. Anda dapat dengan mudah menemukan diagram untuk rangkaian osilator RC online sederhana. Bentuk gelombang dari osilator kapasitor tergantung pada kapasitansi kapasitor, resistansi resistor yang digunakan dalam rangkaian dan tegangan input. Hubungannya sedikit rumit secara matematis tetapi mudah untuk diuji secara eksperimental dengan membangun rangkaian osilator dengan berbagai komponen.